CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DỊCH VỤ BĂNG RÔNG CỐ ĐỊNH TẠI TRUNG TÂM VIỄN THÔNG KIM THÀNH, VNPT HẢI DƯƠNG 1. Khách hàng sử dụng dịch vụ băng rộng cố định Băng thông rộng hay truy cập Internet tốc độ cao cho phép người sử dụng truy cập Internet và các dịch vụ Internet liên quan ở các tốc độ cao hơn đáng kể so với tốc độ khả dụng thông qua các dịch vụ "quay số". Tốc độ băng thông rộng khác biệt đáng kể tuỳ theo công nghệ và mức dịch vụ được yêu cầu. Dịch vụ băng rộng cho phép người sử dụng truy cập thông tin thông qua mạng Internet sử dụng một trong nhiều công nghệ truyền dẫn tốc độ cao.
Việc truyền dẫn là kỹ thuật số, có nghĩa là các văn bản, hình ảnh, và âm thanh tất cả được truyền dẫn như là các "bit" dữ liệu. Những công nghệ truyền dẫn tạo điều kiện hiện thực hóa băng thông rộng thì di chuyển những bit này nhanh hơn rất nhiều so với các kết nối vô tuyến hay điện thoại truyền thống, bao gồm các kết nối truy cập Internet quay số truyền thống. Dịch vụ băng rộng cố định (BRCĐ) là dịch vụ cho phép người sử dụng truy nhập các dịch vụ trên Internet, truyền số liệu, truyền hình. với tốc độ cao trên đường dây vật lý là cáp đồng hoặc cáp quang.
Khái niệm về “băng thông rộng” là một thuật ngữ tương đối theo từng lĩnh vực và theo từng giai đoạn phát triển, trước những năm 1980 khi truyền dữ liệu được truyền trên đôi cáp đồng bằng modem 56K sẽ truyền dữ liệu với tốc độ 56kbit/s qua đường dây điện thoại. Vào cuối những năm 1980 khi công nghệ mạng B – ISDN ra đời kèm theo là các dịch vụ kênh thuê bao số xDSL ra đời thì tốc độ mạng băng rộng được nâng lên cỡ Megabit. Ngày nay khi công nghệ truyền dẫn quang ra đời thì những khái niệm về băng thông rộng cũng đã thay đổi tốc độ có thể lên tới hàng Gigabit. Đặc điểm của các dịch vụ băng rộng cố định là có độ ổn định cao không phụ thuộc vào môi trường vô tuyến, sóng điện từ, khả năng mở rộng băng thông linh hoạt, chia sẻ kết nối hiệu quả, an toàn bảo mật, phù hợp với các, doanh nghiệp, hộ gia đình.
Giới thiệu về công nghệ GPON và các dịch vụ băng rộng cố định trên nền tảng GPON 1. Dịch vụ truy nhập Internet cáp quang Công nghệ băng rộng cố định FTTx đã được các nhà mạng viễn thông trên thế giới triển khai mạnh mẽ và cho phép các công nghệ phát triển nhanh chóng, có 2 loại hệ thống quan trọng giúp FTTH có thể thực hiện được. Đây chính là các mạng quang chủ động AON và mạng quang thụ động PON. Dịch vụ truy nhập mạng quang chủ động AON (Active Optical Network) FTTx (Fiber To The x) là một kiến trúc mạng trong đó sợi quang được kéo từ các thiết bị chuyển mạch của nhà cung cấp dịch vụ đến các thuê bao.
Trong đó, sợi quang có hoặc không được sử dụng trong tất cả các kết nối từ nhà cung cấp đến khách hàng. “x” được hiểu là một ký hiệu đại diện cho các loại hình dịch vụ khác nhau như FTTH, FTTC, FTTB, FTTN. Do đó nó có thể thay thế cơ sở hạ tầng mạng cáp đồng hiện tại. Đây là một kiến trúc mạng tương đối mới và đang phát triển nhanh chóng bằng cách cung cấp băng thông lớn hơn cho người dùng.
Hiện nay, công nghệ cáp quang có thể cung cấp đường truyền cân bằng (Download = Upload) lên tới tốc độ hàng trăm Mbps. - Mạng cáp quang chủ động AON (Active Optical Network) được sử dụng các thiết bị quang tích cực như Chuyển mạch (Switch) và cung cấp các kết nối dạng điểm – điểm (Point to Point) thông qua đôi cáp quang được kết nối trực tiếp từ Switch đặt tại nhà trạm tới thiết bị đầu cuối tại nhà khách hàng, các thiết bị Switch sẽ được kết nối trực tiếp tới hệ thống mạng MAN-E thông qua các uplink để gom lưu lượng và các thông tin xác thực của thuê bao đẩy lên mạng Core như trong hình 1. Luan van 7 Hình 1.1: Mô hình mạng quang chủ động AON Mạng AON có những tính năng ưu việt như: khoảng cách xa (có thể lên đến vài chục km mà không cần bộ lặp repeater điều này phụ thuộc vào công suất thu phát của SFP) tính bảo mật cao, dễ dàng nâng cấp băng thông, dễ xác định lỗi. Ngoài những ưu điểm thì công nghệ AON cũng có những hạn chế sau: Chi phí lắp đặt cao; Các thiết bị trên đường truyền đều cần có nguồn cung cấp; Mỗi thuê bao cần ít nhất cần một sợi quang riêng biệt để kết nối.
Do vậy nhu cầu sử dụng sợi quang lớn, chi phí đầu tư, bảo duỡng mạng cáp quang tăng cao, khó khăn trong việc thiết kế mạng truy nhập. Trước những nhược điểm lớn như vậy thì công nghệ GPON ra đời mang đến nhiều những ưu điểm vượt trội hơn có thể thay thế hoàn toàn mạng cáp đồng vốn đã lạc hậu và xuống cấp nghiêm trọng. Mạng truy nhập quang thụ động PON Nhu cầu sử dụng hạ tầng cáp quang đến hộ gia đình FTTH (Fiber to the Home) đã xuất hiện từ những năm 1980 khi mà các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông nhận thấy lợi ích mang lại trong việc cung cấp các dịch vụ băng rộng ISDN tới các thuê bao. Những tiến bộ nhanh chóng trong kỹ thuật thu, phát và cáp sợi quang đã mở ra một một tiềm năng lớn trong việc phát triển hạ tầng FTTH.
FTTH được xem như là một giải pháp hoàn hảo thay thế mạng cáp đồng hiện tại nhằm cung cấp các dịch vụ “triple play” (bao gồm thoại, hình ảnh, truy nhập dữ liệu tốc Luan van 8 độ cao) và các ứng dụng đòi hỏi nhiều băng thông (như là truy cập Internet băng rộng, chơi game trực tuyến, Truyền hình độ phân giải cao…). Tuy nhiên nhược điểm chính của FTTH đó là chi phí cho các linh kiện và cáp quang tương đối cao dẫn tới giá thành lắp đặt những đường quang như vậy là rất lớn. Có nhiều giải pháp để khắc phục nhược điểm này và một trong số đó là triển khai FTTH trên nền mạng quang thụ động (Passive Optical Network - PON). Mạng quang thụ động (PON - Passive Optical Network) được xây dựng nhằm giảm số luợng các thiết bị thu, phát và đặc biệt là giảm số lượng sợi quang trong mạng thông tin quang FTTH.
Mạng PON là một mạng với kiến trúc điểm tới đa điểm, một kiến trúc PON bao gồm một thiết bị đầu cuối kênh quang được đặt tại trạm viễn thông của nhà khai thác dịch vụ và các bộ kết cuối mạng cáp quang ONU/ONT (Optical Network Unit/Optical Network Terminator) đặt tại gần hoặc tại nhà thuê bao. Giữa chúng là hệ thống phân phối mạng quang ODN (Optical Distribution Network) bao gồm cáp quang, các thiết bị tách ghép thụ động (Splitter). Kiến trúc của PON được mô tả như Hình 1.2: Cấu trúc mạng quang thu động PON Luan van 9 Các chuẩn mạng PON: Các chuẩn mạng PON có thể chia thành 2 nhóm: nhóm 1 bao gồm các chuẩn theo phương thức truy nhập TDMA PON như là B-PON (Broadband PON), E-PON (Ethernet PON), G-PON (Gigabit PON) (đặc tính các của chuẩn TDMA PON được so sánh trong Bảng 1.1); nhóm 2 bao gồm chuẩn theo các phương thức truynhập khác như WDM-PON (Wavelength Division Multiplexing PON) và CDMA-PON (Code Division Multiple Access PON .1: Bảng so sánh đặc tính các công nghệ mạng xPON Đặc tính B-PON G-PON E-PON FSAN và ITU-T FSANvà ITU-T Tổ chức chuẩn hóa IEEE 802.3ah) series) series) 155.52 Mbit/s Lên tới 2.488 1 Gbit/s cả 2 huớng lên.52 Tốc độ dữ liệu Gbit/s cả 2 huớng huớng hoặc 622.08 Mbit/s huớng xuống Tỷ lệ chia 1:64 1:64 1:64 /128/256 (ONUs/PON) Mã đường truyền Scrambled NRZ Scrambled NRZ 8B/10B Số lượng sợi quang 1 hoặc 2 1 hoặc 2 1 1310nm cả 2 1310nm cả 2 1490nm xuống & huớng hoặc huớng hoặc Bước sóng 1310nm lên 1490nm xuống & 1490nm xuống & 1310nm lên 1310nm lên Cự ly tối đa OLT- 20 km (10 – 20) km (10 – 20) km ONU Chuyển mạch bảo Có hỗ trợ Có hỗ trợ Không hỗ trợ vệ Không (sử dụng Khuôn dạng dữ GEM và/hoặc ATM trực tiếp các khung liệu ATM Ethernet Trực tiếp (qua Hỗ trợ TDM Qua ATM GEM hoặc CES ATM) hoặc CES Qua TDM hoặc Hỗ trợ thoại Qua ATM VoIP VoIP Có (ưu tiên QoS Có (DBA) Có (DBA) 802.1Q) Sửa lỗi FEC Không RS(255, 239) RS(255, 239) (Forward Error Luan van 10 Correction) AES - 128, 192, Mã hóa bảo mật AES – 128 Không 256 GTC và OAM PLOAM và ATM 802.3ah EtheOAM ATM/GEM OAM Các dịch vụ được cung cấp trên PON Dịch vụ Internet (HSI) Dịch vụ truyền hình Internet (IPTV) Dịch vụ thoại trên nền Internet (VoIP) Dịch vụ thuê kênh riêng (VPN) Dịch vụ Mobile backhaul (Node B/eNode B) 1. Dịch vụ truyền hình trả tiền IPTV IPTV (Internet Protocol Television) là dịch vụ truyền tải hình ảnh, âm thanh kĩ thuật số tới người dùng qua giao thức IP trên mạng Internet với kết nối băng thông rộng.
IPTV là một định nghĩa chung cho việc áp dụng để phân phối các kênh truyền hình truyền thống, phim truyện và nội dung video theo yêu cầu trên một mạng riêng. Từ góc nhìn của người sử dụng thì IPTV chỉ hoạt động như một dịch vụ truyền hình trả tiền. Từ góc nhìn của nhà cung cấp thì IPTV bao gồm việc thu nhận, xử lý và phân phối chính xác nội dung truyền hình tới thuê bao thông qua một hạ tầng mạng sử dụng IP. Theo định nghĩa được đưa ra bởi Liên minh viễn thông Quốc tế tập trung vào nhóm IPTV thì IPTV là các dịch vụ đa phương tiện (ví dụ như dữ liệu truyền hình, video, âm thanh, văn bản, đồ họa) được phân phối trên một mạng IP có sự quảng lý để cung cấp các mức yêu cầu về chất lượng của dịch vụ, an toàn, có tính tương tác và tin cậy.
Khả năng của IPTV là rất lớn và nó hứa hẹn mang đến mang đến những nội dung kĩ thuật số chất lượng cao như video theo yêu cầu (Video-on Demand-VoD), game, hội thảo, video blogging (vBlog), giáo dục từ xa, truyền hình tương tác/trực tiếp… Luan van 11 Trước đây, do tốc độ kết nối quay số quá chậm nên gần như dịch vụ này không thể hoạt động, nhưng hiện nay dịch vụ IPTV đã trở nên rộng rãi hơn khi mà số lượng hộ gia đình kết nối băng thông rộng trên thế giới ngày một tăng không ngừng. Các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông coi IPTV là cơ hội để tăng doanh thu trên thị trường và là phương án tối ưu nhằm cạnh tranh với sự phát triển của truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh.